我国锌冶炼现状及近年来的技术进展
２００６年ｌＯ月第５期我国锌冶炼现状及近年来的技术进展——蒋继穆
・１９・
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我国锌冶炼现状及近年来的技术进展
蒋继穆
（中国有色工程设计研究总院，北京１０００３８）
［摘要】叙述了我国锌；台炼现状及近年来的技术进展，指出了存在的问题，探讨了今后的发展方向。【关键词］
锌冶炼；现状；技术进展；再生资源；综合利用
【中图分类号］ＴＦ８１３［文献标识码】
Ｂ
［文章编号】
１６７２—６１０３（２００６）１０—００１９—０５
０
引言
１我国锌冶炼现状
“十五”时期我国有色金属工业稳定发展。企业
近１５年来．我国锌产量迅速增长。１９９０年产锌经济效益大幅度提高，进出口贸易额持续攀升，固定５５．１８万ｔ，１９９５年为１０７．６７万ｔ，２０００年１９５．７万ｔ，资产投资明显增加，节能降耗成效显著。
２００５年达到２７１．１万ｔ。１９９０～２００５年。锌产量年均“十五”时期我国共生产１０种有色金属递增１１．２％；１９９５～２００５年，年均递增９．７％；２０００～６１８６万ｔ，是“九五”时期的１．９３倍。２００５年１０种有２００５年，年均递增６．７％。随着锌产量基数的增大，年色金属总产量达１６３５万ｔ，是２０００年的２．０８倍，连均递增率已逐年递减。从２００２年起，我国锌产量、续４年列世界第一。
消费量均居世界第一，是名符其实的锌生产和消费２００５年规模以上的有色金属企业实现产品销大国。
售收入８０９０．５亿元．是２０００年的３．７１倍；实现利１．１湿法炼锌
税８４７．８亿元，是２０００年的５倍，实现利润５４３．９亿我国锌冶炼工艺以湿法冶炼为主，火法冶炼其元，是２０００年的８．２倍。
次。湿法冶炼工艺的标准流程是锌精矿焙烧－÷浸
２００５年我国有色金属进出口总额为４６８．４亿出＿净液一电积＿电锌产品。其中因浸出作业的条
美元，是２０００年的３．２７倍。
件不同又分为低温常规浸出和高温高酸浸出两种。“十五”时期有色金属行业完成固定资产投资
常规浸出工艺以株冶较为典型，浸出渣多用回转窑２
５０９亿元，是建国至２０００年累计投资的１．６倍。１０
挥发其残锌，高温高酸浸出渣则直接送渣场堆存。种有色金属的总产量以及电解铝、铅、锌、锡、锑、浸出液除铁在我国又有四种不同工艺，如白银锌冶镁、钨、钼、稀土、铜材等十项产量位居世界第一。
炼厂等采用的黄钾铁矾法；赤峰库博红烨锌厂等采锌冶炼和全国有色金属总的形势一样，处于良用的氨矾铁渣法，由于铁渣中锌含量低，又称为低好的发展态势。同时存在着原料供应紧张，二次金污染黄钾铁矾法；祥云飞龙实业有限公司等采用针属回收没有受到重视等问题。
铁矿法：温州冶炼厂等采用喷淋法除铁（称为仲针铁矿法）。基于这些区别，湿法炼锌工艺流程呈现出多样性。
［作者简介］蒋继穆（１９３９一），男，湖南涟源人，中国工程设计大师，湿法炼锌单系列１０万ｔ／ａ电锌的现代化冶炼中国有色工程设计研究总院原副院长、总工程师，《中国有色金属学厂分别在白银、株冶、曲靖、济源等地建成投产，尚报》编委，中国国际工程咨询协会专家委员会委员，中国史学会冶金分会常务理事．中国施工企业管理协会专家委员会委员，中国有色金属有两家在建。其装备和自控水平已达世界先进水学会理事。
准．在工艺操作方面．劳动生产率及净液深度与发ｆ收稿日期］２００６—０５—１６
达国家相比仍有较大差距。
・２０・
中固有色冶金
口重金属
１．２火法炼锌
我国现存的火法炼锌工艺有３种，即竖罐炼锌、ＩＳＰ炼锌、电炉炼锌。几年前在边远地区采用的原始马槽炉、马鞍炉、四方炉或略微正规的平罐炉炼锌，由于能耗高、回收率低、浪费资源、污染环境，已被国家明令禁止生产和兴建，现已基本关停或改造。
１．２．１竖罐炼锌
竖罐炼锌国外早于１９８０年关闭了最后一条生产线。我国竖罐炼锌以葫芦岛锌厂为典型．该厂经多年努力，开发了高温沸腾焙烧、自热焦结炉、大型蒸馏炉、精馏炉、双层煤气发生炉、罐渣旋涡熔炼挥发炉等新技术．将竖罐炼锌提高到一个新水平，形成了２０ｔ／ａ竖罐炼锌产能。但因单系列产能难以大型化．加上能耗和环保难与湿法工艺媲美．没有获得大规模推广应用。
１．２．２
的粉尘污染等环保问题难以解决，ＩＳＰ已是夕阳西下。全世界先后共建设了１７套ＩＳＰ装置，在发达国家，因环保原因有多家已经关闭，２００４年澳大利亚的科克一克里克的ＩＳＰ工厂亦已关闭。１．２．３电炉炼锌
电炉炼锌由于投资相对较低，短流程，操作简易，环保没有突出问题，因此近十多年来在云、贵、川、陕、甘、宁、青海等边远省区有锌矿资源、电力充足的地方不断发展。目前全国已有３５个工厂建成投产了５８台电炉．电炉装机总功率１１２ＭＷ，年产锌总量１５～１６万ｔ。目前还有８个厂家，近４０台电炉在建，总功率近１２０ＭＷ。其中较具规模的有云南文山电炉炼锌厂。拟建６台４章拟建１０台２
３５００６３００
０００
０００
ｋＶＡ电炉，贵州赫
ｋＶＡ电炉，六盘水拟建１４台
０００～
ｋＶＡ电炉。已投产的电炉单机功率在１
ｋＶＡ之间，产品粗锌电单耗视精矿品位高低而
ｋＷ・ｈ／ｔ之间波动。
ＩＳＰ炼锌
ＩＳＰ又称帝国熔炼法，炉子上部产锌下部产铅。
在３
５００。４３００
另外柳州锌品厂、水口山有色公司等多个厂家将锌焙砂压团用维氏炉还原挥发直接生产商品氧化锌也有相当规模，氧化锌年产量波动在３０～４０万ｔ之间．这也应归属于火法炼锌范围。
近１０年我国的锌产量列于表１。
万ｔ
我国建有３套装置，年产锌总量２０～２１万ｔ。该工艺对铅锌难以分选的混合精矿处理具有独特优点，六七十年代获得快速发展。随着铅锌混合矿分选技术的提高，加上铅锌精矿烧结过程的烟气和返粉破碎
表１我国锌产量统计
表１中除电锌外其余均为火法炼锌产品。２００４
年电锌产量１９５．１万ｔ，占当年锌总产量的７１．８％，ＩＳＰ产锌２１万ｔ，占７．７％，电炉产锌１６万ｔ，占
２我国锌冶炼的技术进展
上世纪９０年代，随着单系列１０万ｔ／ａ电锌冶炼厂的建设，１０９ｍ２的大型沸腾炉焙烧炉、余热锅炉、焙砂沸腾冷却器、高效冷却筒、１５０ｍｓ高效节能搅拌槽、全塑大型电解槽、机械化剥锌片机、４０ｔ大型低频熔锌感应电炉、自动浇铸一码垛一打包机等先进设备和锑盐三段深度净液技术等的研制和采用，我国湿法炼锌技术水平进入了世界先进行列。近年来我国锌冶炼技术的进展有：
（１）云南冶金集团和昆明理工大学联合开发了高铁锌精矿铁自动催化加压浸出新工艺，处理含
５．９％，其余为竖罐产锌约３５—３６万ｔ，占１３％。从表
１看．１９９５年电锌产量仅占当年总产量的４１％，到２００４年已提高到近７２％，表明湿法炼锌的发展速度远大于火法炼锌。
２００４年及２００５年我国年产锌３万ｔ以上的企业见表２。通过表２，可对我国锌冶炼厂生产规模现状有一个概念性了解。
２００６年１０月第５期
我国锌冶炼现状及近年来的技术进展——蒋继穆
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表２我国锌年产量３万ｔ以上的企业
２００４拄
２００５年
排序
排序
企业名称
锌产量／万ｔ
企业名称
锌产量／万ｔ
１
１
属股份公司
～～・ｓ
属股份公司
～ｖｕａｓ
２碧萼塞喜色金属集团
２４．３１
２塑喜耋喜色金属集团
２４．５６
３
中金岭南
１７．０６
３
中金岭南１８．１４
４皇翼至色金１４．２６
属公司
４臭鲁复鱼金属公司
１３．１１
５
云南冶金集团
７．８７５
云南冶金集团１０．３７
６娈呈尝妻色金属公司
７．８５
６翟寅全一锌业公司
７．２４
７
四川Ｉ宏达集团
７．４
７奕呈兴喜色金属公司
６．９４
８慧要兰龙实业公司６．５２
８
四川Ｉ宏达集团８．６９
９喽要变岭锌业公司
６．４２
９蹩票赍鉴锌业公司６．６９
ｌＯ
龙城化工总厂
６．４
１０掌景翼垄实业公司
５．０９
１１攀寅全一锌业公司
６．１７１１
豫光金铅集团５．００
１２煮警尝堡红烨４．４５锌业公司１２嘉筹盏爨篙
４～。・
１３粤型宝东４．１３铅锌矿
１３柳州华锡集团４．５１１４柳州华锡集团３．９２１４云冶锌业公司４．１１
１５
云冶锌业公司
３．４７
１５
云南金鼎锌业４．６１
１６
陕西锌业公司
３．３８
１６璺婴耋东４．５３铅锌矿
１７东赞竺劲锌业公司３．２３
１７湖南三立集团４．０５
１８絮型竺品股１８
份公司
３．０４…’
色金属公司
～１
，－１９翌业有限公司
ｓ．ｏ。１９
陕西锌业公司３．４１
２０塑烹出望星锑业公司
３．０２２０西部矿业３．３０
２１塑东兴望星锑业公司
３．２３
２２甘肃成州矿业
３．１０上述合计１６６．１上述合计１８２．２全国合计
２７１．９
全国合计
２７１．１
掣娑嵫｝６１．０９％国产量合计
圭望尘奖皇全６７．２％国产量合计
资料来源：国家统计局，中国有色金属工业协会。
Ｚｎ４２．１７％、Ｆｅ１４．３８％、Ｓ
２９．２８％的精矿。工业性连续
试验指标达到：锌浸出率９８．０５％，铁浸出率仅２９．２２％，元素硫转化率９２．２％。该技术已建成投产了
１００００
ｔ／ａ电锌的生产线，进入了产业化阶段。该工
艺将常规湿法炼锌的焙烧、余热锅炉、收尘、制酸、
浸出、渣处理等多道工序合并为一段或两段加压浸出，流程简洁。另外，该工艺直接产出元素硫，避免
了焙烧烟气制酸后尾气排放，残余ＳＯ：及酸雾对环
境的污染，是一项清洁工艺，尤其对于硫酸没有销路的地区具有更大的优越性。
（２）高硅氧化锌矿的处理近年有突破性进展。云南祥云飞龙实业有限公司将高硅氧化锌矿与硫
化矿焙砂的中温中酸浸出渣，按适当配比混合，再
经高温高酸浸出、针铁矿法沉铁、脱硅、净液、电解生产电锌，已取得国家专利。该厂采用上述工艺已生产多年，锌的总回收率达９４％左右。２００５年该厂电锌产量已突破５万ｔ／ａ．证明该工艺成熟可靠，为
我国难处理高硅氧化锌矿经济有效地利用开创了新途径。
（３）由于铟价突破１０００万元／ｔ，ｌｋｇ铟的产值
等同于１ｔ锌。锌矿中伴生金属铟的有效回收引起锌
冶炼同行的高度重视。已有两项研究成果引人了产业化设计。
一项是湿法冶炼高温高酸黄钾铁矾工艺中，中
浸渣不直接送去高酸浸出，而用烟尘和高酸浸出液进行预中和，预中和上清液沉矾，预中和底流再送高酸浸出。沉矾上清液返回中性浸出，铁矾渣则富
集了绝大部分铟．用以作为提铟的原料。改进后的浸出工艺．铟的总回收率达７０％以上．国内正在建设采用此工艺年产５０ｔ铟、５万ｔ锌的铟锌冶炼厂。
另一研究成果属火法炼锌工艺，即铟锌精矿脱硫焙烧后，焙砂送电炉还原挥发，挥发物经锌雨冷
凝获得粗锌，粗锌精馏得到精锌，铟则残留在精馏残渣硬锌中．硬锌经真空冶炼回收铟。该工艺铟在电炉中的挥发率＞９０％，铟的总回收率达８０％，目前
正在国内建设年产３万ｔ锌、２０ｔ铟的示范工厂。
３我国锌冶炼的发展方向
我国是锌的生产与消费大国，但不是强国。与其他有色金属一样，存在一些共性的问题．如不采取有效对策。发展难以为继。
随着国内锌消费量的迅速增长，对国外锌及锌资源的依赖开始显现。我国原本是一个锌资源大国．上世纪有大量的锌精矿、金属锌、合金出ＦＩ。从我国锌的表现消费量及外贸状况（表３）可以看出，从２００１年起锌精矿进口量超过了出口量，２００３年起锌的外贸额由顺差转为逆差，２００４年起锌及锌合
３．１面临的问题
・２２・
中固有色冶金
口重金属
金的进口量超过了出口量。２００５年底，包括锌品在内的综合冶炼能力已达４００万ｔ／ａ左右，而该年锌产量仅维持在２００４年的水平，且略有下降（见表１），主要原因是受进口精矿的限制。
国内锌冶炼厂的建设热情未减，今年又有超过２０万“ａ的冶炼产能投产。国内锌采选能力的增长赶不上冶炼能力的增长。进口精矿的量也受到国际市场限制。原料供应不足已成为我国锌冶炼产能增长的瓶颈。要改变这种局面．有关部门和企业必须把重点放在开发国外锌的矿山资源上。国内锌资源储量据２００５年统计仅２０９５万ｔ。基础储量也只有
３
２００４～２００５年我国锌的表观消费量年均已达３００万ｔ，其消费行业所占比例列于表５，其中镀锌及干电池行业用锌量已超过５０％，但其废杂金属均未进行有效回收。
表５各用锌行业消费比例
用锌行业
占锌总消费量／％
用锌行业氧化锌化工涂料行业
压铸行业
铜锌合金行业
１６．９１５．２１３．２
占锌总消费量／％
１１．４
镀锌行业４０
锌材加Ｔ行业其它行业
１．５１．７
干电池行业
２５０万ｔ。照现有生产和开发速度，国内锌资源只
发达国家锌的二次资源回收率已达到锌产量的３０％。美国有８０多家电炉炼钢厂集中处理废旧镀锌钢材，产出的含Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｄ的烟尘经过进一步富集分离，作为生产这些金属的原料，有效地提高了锌等二次金属的回收比例。目前世界上约有５０家再生锌回收厂，其产量占世界锌总产量的１０％。干电池回收锌在我国仍处于研究阶段，据报导，日本和韩国均已建设了年产锌５回收利用工厂。
二次锌资源回收国家有关部门必须引起高度重视，首先是用锌量最大的镀锌钢材的废杂料需要集中收集，集中在能有效回收锌的专门炼钢厂处理：其次要加快研究步伐，开发废干电池经济有效的回收工艺。其他除氧化锌涂料难以回收外，锌材、压铸合金、铜锌合金等只要注意收集，均能较易回收其有价金属。如果锌的二次金属回收率达到消费量的３０％，我国每年就可回收９０万ｔ锌，将在很大程度上缓解锌资源的压力。３．２．２扩大企业规模
由于统计难度大，表４的统计数据不一定准确，
扩大企业规模才能提高资源综合利用整体水平。我国锌冶炼企业，前几年统计有几百家，单电炼
０００
能再维持７—８年的用量。现在若再不重视，不久就会出现锌的战略性资源危机。３．２发展方向
３．２．１
重视再生资源的回收利用
重视再生资源的回收利用是解决我国锌资源短
缺的有效途径。在我国．铜、铅、铝、锡等废杂金属的回收利用已受到有关部门和企业一定程度的重视，唯有锌的二次资源回收利用重视不够，处于自流状态，没有形成产业。表４为《有色金属资料汇编》统计的我国近５年来再生锌的产量。
表４
２０００～２００５年我国再生锌产量
ｔ以上的干电池
但可看出再生资源利用程度相当低。
２００６年１０月第５期我国锌冶炼现状及近年来的技术进展——蒋继穆
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锌厂就有近４０家，企业平均产锌量不足万ｔ。全国年产锌１０万ｔ以上的有５家，株冶最大．年产锌３０～３３万ｔ。大的锌厂，如株冶．资源综合利用水平比较高，小的锌厂要经济有效地全面回收锌资源中的伴生金属很困难，存在着浪费资源的问题。国外锌公司规模相对较大，世界十大铅锌公司控制着世界铅精矿总产量的４８．７％．锌精矿总产量的４３％。嘉能
公司控股的锌产能达６４万ｔ／ａ，优美利公司锌产量达到６５万“ａ．高丽亚铅公司锌产能达到９０万ｔ／ａ．是世界最大的精锌生产公司。这些公司锌资源的综
合利用程度都高于我国现有水平。我国锌冶炼的发
展应适度减少锌企业数量，扩大企业规模，提高劳动生产率，提高资源综合利用水平，这样才能在国际竞争中处于有利地位．成为锌生产强国。
ＣｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｕｓａｎｄｒｅｃｅｎｔｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｚｉｎｃｓｍｅｌｔｉｎｇｉｎＣｈｉｎａ
ＪＩＡＮＧＪｉ—ｍｕ
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｚｉｎｃｓｍｅｌｔｉｎｇ；ｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｕｓ；ｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｇｒｅｓｓ；ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅｒｅｓｏｕｒｃｅｓ；ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ
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我国锌冶炼现状及近年来的技术进展
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
蒋继穆， JIANG Ji-mu
中国有色工程设计研究总院,北京,100038中国有色冶金
CHINA NONFERROUS METALLURGY2006(5)7次
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6. 赵中伟. 贾希俊. 陈爱良. 龙双. 霍广生. 李洪桂 碱浸氧化锌矿中硅的浸出动力学[期刊论文]-江西有色金属2008(4)
7. 杨如中 锌冶炼企业能耗现状调查[期刊论文]-有色冶金节能 2007(2)
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